走査機往復台向けの揺動車輪システム
【課題】垂直構造によって支持されるトラック上でセンサを輸送するローラ往復台を用いる走査センサにおいて、センサの変位整合の変動が最小になるようにする。
【解決手段】センサヘッドを輸送するローラ往復台は、往復台の４つの隅部にある旋回点の周りで作用する４対の車輪を有し、往復台は、懸架式トラック４４，４６に支持されて前進する。横方向の車輪間隔は、すべての車輪がともに垂直に進むと平均してゼロになるように、トラック支持体間隔の距離と相関して選択される。その結果、センサの変位整合の変動が最小になる。さらに、旋回機構の結果、標準的な旋回しない車輪セットに対して、トラックの破片または車輪の同心性などによって引き起こされる不規則な垂直方向の偏向の影響を５０パーセント低減させる。ローラ往復台は、機械方向に移動している巻取り紙材料の物性を監視するために、センサヘッド４０を横方向に沿って移動させる。
【解決手段】センサヘッドを輸送するローラ往復台は、往復台の４つの隅部にある旋回点の周りで作用する４対の車輪を有し、往復台は、懸架式トラック４４，４６に支持されて前進する。横方向の車輪間隔は、すべての車輪がともに垂直に進むと平均してゼロになるように、トラック支持体間隔の距離と相関して選択される。その結果、センサの変位整合の変動が最小になる。さらに、旋回機構の結果、標準的な旋回しない車輪セットに対して、トラックの破片または車輪の同心性などによって引き起こされる不規則な垂直方向の偏向の影響を５０パーセント低減させる。ローラ往復台は、機械方向に移動している巻取り紙材料の物性を監視するために、センサヘッド４０を横方向に沿って移動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明は一般に、トラックの長さに沿って間隔を空けて取り付けられた垂直構造によって支持されるトラック上でセンサを輸送するローラ往復台を用いる走査センサに関する。往復台内の揺動車輪システムに対する車輪間隔は、センサの変位整合の変動が最小になるように、トラック支持構造間隔の距離に相関して選択される。
【背景技術】
【０００２】
[0002]製造中、シート材料の選択された特性の測定を得ることが望ましいことが多い。シート材料の様々な特性は、オフラインの実験室での試験によって検出することができるが、この手順は、サンプルの取得および分析に時間を要するため、実用的でないことが多い。また、実験室での試験には、試験用に得られるサンプルが、生産されたシート材料を正確に代表するとは限らないという欠点がある。
【０００３】
[0003]シート材料の実験室での試験のこれらの欠点を克服するために、シートの特性を「オンライン」で、すなわち動作中にシート作製機械上で検出するための様々なセンサシステムが開発されてきた。通常、オンラインのセンサデバイスは、製造中、進んでいる巻取り紙のシート材料を周期的に横断または「走査」するように動作される。走査は通常、横方向、すなわちシートの進行方向に対して垂直の方向に行われる。シート作製動作に応じて、横方向の距離は、最高約１２メートル以上の範囲に及ぶ可能性がある。
【０００４】
[0004]連続する平坦なシートを生産するプロセス向けのセンサは通常、堅い梁構造に固定されたレールシステム上を案内されてシートの幅を横断する片面または両面のパッケージを用いる。センサシステムの精度は、センサの上半分と下半分の間の相対的なｘ，ｙ，ｚの変位整合に関係することが多く、したがってそのような機構の設計者にとっては、整合誤差を低減できることが特に重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５，７７３，７１４号
【特許文献２】米国特許第５，１６６，７４８号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
[0005]本発明は、一部には、走査システム内のセンサ間の間隙が、最初のトラック整合、トラック材料の直線性、取付け点間の支持されていない領域内のセンサのペイロードによって引き起こされるトラックの偏向、車輪の同心性、車輪上の材料の蓄積、トラック表面上の材料の蓄積、およびトラックの摩耗などの条件を容易に受ける可能性があるという認識に基づいている。調整支持体間のトラック材料の垂直方向の偏向は、センサプロファイル内で正弦曲線状の整合誤差を引き起こす可能性がある。ローラ往復台の４つの隅部にある旋回点の周りで作用する１対の車輪を使用することによって、車輪間隔は、すべての車輪がともに垂直に進むと平均してゼロになるように、トラック支持体間隔の距離と相関して選択することができる。本発明の他の利益は、標準的な旋回しない車輪セットに対して、トラックの破片または車輪の同心性などによって引き起こされる不規則な垂直方向の偏向の影響を５０パーセント低減させること、ならびに車輪が自動的に負荷を共有し、それによって堅い／しっかりと嵌合する材料を使用できることを含む。
【０００７】
[0006]一態様では、本発明は、
[0007]長手方向軸、上部表面、下部表面、前端部、および後端部を有する枠と、
[0008]枠の第１の対向側部で前端部の方に位置するように、枠に旋回可能に取り付けられた第１の剛性部材に固定される、縦一列に位置決めされた第１の車輪対と、
[0009]枠の第２の対向側部で前端部の方に位置するように、枠に旋回可能に取り付けられた第２の剛性部材に固定される、縦一列に位置決めされた第２の車輪対と、
[0010]枠の第１の対向側部で後端部の方に位置するように、枠に旋回可能に取り付けられた第３の剛性部材に固定される、縦一列に位置決めされた第３の車輪対と、
[0011]枠の第２の対向側部で後端部の方に位置するように、枠に旋回可能に取り付けられた第４の剛性部材に固定される、縦一列に位置決めされた第４の車輪対とを含む輸送往復台を対象とする。
【０００８】
[0012]別の態様では、本発明は、主走査方向に沿って第１の端部と第２の端部の間で移動する移動デバイス向けの往復台システムであって、
[0013]主走査方向に対して平行である第１の方向に沿って延びるトラック手段と、
[0014]往復台アセンブリとを含み、往復台アセンブリが、
[0015]（ｉ）長手方向軸、上部表面、下部表面、前端部、および後端部を有する枠と、
[0016]（ｉｉ）枠の第１の対向側部で前端部の方に位置するように、枠に旋回可能に取り付けられた第１の剛性部材に固定される、トラック手段に係合する縦一列に位置決めされた第１の車輪対と、
[0017]（ｉｉｉ）枠の第２の対向側部で前端部の方に位置するように、枠に旋回可能に取り付けられた第２の剛性部材に固定される、トラック手段に係合する縦一列に位置決めされた第２の車輪対と、
[0018]（ｉｖ）枠の第１の対向側部で後端部の方に位置するように、枠に旋回可能に取り付けられた第３の剛性部材に固定される、トラック手段に係合する縦一列に位置決めされた第３の車輪対と、
[0019]（ｖ）枠の第２の対向側部で後端部の方に位置するように、枠に旋回可能に取り付けられた第４の剛性部材に固定される、トラック手段に係合する縦一列に位置決めされた第４の車輪対とを備える、往復台システムを対象とする。
【０００９】
[0020]さらなる態様では、本発明は、走査デバイスプロファイルの垂直方向の不整合を低減させるように、主走査方向に対して平行である第１の方向に沿って延びるトラック手段上の主走査経路に沿って前後に移動走査デバイスを移動させる方法であって、
[0021]（ａ）往復台アセンブリを提供するステップであり、往復台アセンブリが、
[0022]（ｉ）長手方向軸、上部表面、下部表面、前端部、および後端部を有する枠と、
[0023]（ｉｉ）枠の第１の対向側部で前端部の方に位置するように、枠に旋回可能に取り付けられた第１の剛性部材に固定される、トラック手段に係合する縦一列に位置決めされた第１の車輪対と、
[0024]（ｉｉｉ）枠の第２の対向側部で前端部の方に位置するように、枠に旋回可能に取り付けられた第２の剛性部材に固定される、トラック手段に係合する縦一列に位置決めされた第２の車輪対と、
[0025]（ｉｖ）枠の第１の対向側部で後端部の方に位置するように、枠に旋回可能に取り付けられた第３の剛性部材に固定される、トラック手段に係合する縦一列に位置決めされた第３の車輪対と、
[0026]（ｖ）枠の第２の対向側部で後端部の方に位置するように、枠に旋回可能に取り付けられた第４の剛性部材に固定される、トラック手段に係合する縦一列に位置決めされた第４の車輪対とを含み、各剛性部材が、剛性部材に固定される第１の車輪の上方への垂直運動、および剛性部材に固定される第２の車輪の同時に往復直線運動をする下方への垂直運動を可能にするように、中間に旋回点を有する、ステップと、
[0027]（ｂ）主走査経路に沿って前後に往復台アセンブリを駆動するステップとを含む方法を対象とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】[0028]ローラ往復台の斜視図である。
【図２】[0029]１組のトラック上に位置決めされ、センサヘッドが懸架されたローラ往復台を示す図である。
【図３】[0030]ローラ往復台およびトラックの正面図である。
【図４】[0031]ローラ往復台がトラック上で支持されている、支持梁構造の側面図である。
【図５】[0032]図５Ａは、トラック支持体の取付け点に対するローラ往復台上の車輪の独立した移動を示す図である。図５Ｂは、トラック支持体の取付け点に対するローラ往復台上の車輪の独立した移動を示す図である。
【図６】[0033]トラックに沿ったローラ往復台の移動および揺動または旋回機構の動作を示す図である。
【図７】[0034]各梁が２重センサヘッドのうちの１つを支持するローラ往復台を支持する、走査システムの上部および下部の構造上の梁の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
[0035]図１は、横方向部材４および６が両側に固定された細長い枠またはパネル３２を有するローラ往復台２を示す。横方向部材４は２つの溝または間隙を画定し、その中に旋回棒８および１０が位置決めされる。棒８は、可撓性のばね機構９によって溝の中間に固定され、棒１０は、可撓性のばね機構１１によって溝の中間に固定される。同様に、横方向部材６は２つの溝または間隙を画定し、その中に旋回棒１２および１４が位置決めされる。棒１２および１４は、それぞれ可撓性のばね機構１３および１５によって溝の中間に固定される。各ばね機構は、旋回棒にその中間点で接続され、旋回点として働く。別法として、旋回ボールアセンブリを使用することもできる。ピンで留めた接合部またはライブヒンジ（ｌｉｖｅ ｈｉｎｇｅ）デバイスを、旋回接続として用いることもできる。
【００１２】
[0036]各旋回棒は１対の車輪を支持し、１対の車輪は、縦一列に構成され、旋回点から等しい距離のところに取り付けられる。したがって、ローラ往復台２の片側では、旋回棒８の両端に２重車輪１６、１８が固定され、旋回棒１０の両端に２重車輪２０、２２が固定される。同様に、ローラ往復台２の反対側では、旋回棒１２の両端に２重車輪２４、２６が固定され、旋回棒１４の両端に２重車輪２８、３０が固定される。車輪の直径はすべて同じであることが好ましく、２重車輪の各組間の距離は、４組すべてに対して同じであることが好ましい。内側車輪１８および２０間（および車輪２６および２８間）の距離は、２重車輪間の距離と同じである必要はなく、すなわち車輪対間の間隔は任意である。しかし好ましい実施形態では、この距離は、２重車輪間の距離と同じである。パネル３２は開口３４を含み、ボルトを用いて、開口３４を通って、ローラ往復台によって輸送すべきデバイスを固定する。
【００１３】
[0037]本発明のローラ往復台は、懸架式のトラックシステムに沿って物品を輸送するのに、すなわち地面より上に位置決めされた物品を輸送するのに特に適している。このようにして、ローラ往復台は、監視されているシートまたは他の材料の上を進む検出デバイスを輸送することができる。たとえば、図２は、支持アセンブリ４２を介して往復台の下面に取り付けられたセンサヘッド４０を輸送しているローラ往復台の車輪を収容するように寸法設定された１組の懸架式のトラック４４および４６を示す。トラック４４、４６は、主走査機方向に固定の経路を画定し、この経路を通って、往復台は懸架式のセンサヘッド４０を輸送する。単一のセンサヘッド４０を用いて、センサが反射モードで動作しているときの材料の物性を測定することができる。たとえば、赤外線放射検出が用いられる場合、センサヘッド４０は、赤外線放射源、ならびに当該材料から反射された放射を捕獲する検出器の両方を収容する。
【００１４】
[0038]図３に示すように、トラック５８、６０は、上昇した支持梁（図示せず）に固定された垂直トラック支持体６２、６３によって支持される横断する剛性部材５２の両側に位置する。横方向部材５６および５４は、ローラ往復台のパネル３２の外周部に接続されており、それぞれトラック５８および６０の側面に位置する。本明細書でさらに説明するように、ローラ往復台上の旋回棒（図示せず）に取り付けられた車輪１６および２４の旋回機構により、各車輪は、普通なら平坦な低摩擦のトラック表面上の不連続性に独立して反応する。
【００１５】
[0039]ローラ往復台は、たとえば産業用の製紙機械内で巻取り紙の物性を監視するために使用される走査システム内へ組み込むことができる。図４に示すように、走査システムは上部支持梁７０を含み、上部支持梁７０の下部表面６６には、複数の剛性の支持構造７６、７８、８０、および８２が取り付けられる。これらの細長い垂直構造は通常、トラック６４を支持すると、距離「ｄ」を空けて横方向に隔置される。ローラ往復台８４の車輪２４、２６、２８、および３０は、往復台が移動しているシート（図示せず）に対して横方向に沿って前進すると、トラック６４に係合する。ローラ往復台８４に接続された連結アセンブリ６８に結合された無端駆動ベルト７２、７４を含む駆動機構によって、往復台の移動の制御が容易になる。
【００１６】
[0040]トラック６４は、一連の個々の垂直支持構造によって支持されるため、構造間の間隔に沿って遅れる傾向があり、したがってトラックは、その長さに沿って正弦曲線状のパターンを呈する。具体的には、トラック支持体間の距離が「ｄ」である場合、トラックの概ね正弦曲線状の偏向周期もまた、「ｄ」に等しい。トラック６４の正弦曲線状の性質を補償するために、ローラ往復台は、車輪がすべて同じ直径を有し、さらに、車輪の各対に対して２つの車輪間の距離が（ｎ×ｄ）＋ｄ／２に等しくなるように設計される。上式で、ｎは０、１、２、．．に等しい。ｎは任意の整数であるが、実際には、２つの車輪間の距離がｄ／２に等しくなるように、ゼロに等しいことが好ましい。これは、図４に示すローラ往復台に使用された設計である。さらに、内側車輪２６および２８間の距離もまた、ｄ／２に等しい。車輪がそのように構成されるローラ往復台を用いる影響は、トラックの正弦曲線状の性質にもかかわらず、往復台が移動するときもローラ往復台の枠の平面が水平に保たれることである。
【００１７】
[0041]図５Ａおよび５Ｂは、トラック支持体が距離ｄだけ分離され、旋回する揺動アーム上の車輪間の間隔がｄ／２に設定される場合のローラ往復台の経路をシミュレートする。重要ではないが、この例では、内側車輪間の距離もまたｄ／２に等しい。図５Ａは、枠（主往復台構造）の中間点がトラック支持体位置の１つにあるときの車輪の位置を示す。図示のように、旋回棒はどちらも、この位置ではトラックに対して平行である。図５Ｂに示すように、ローラ往復台がトラック上をｄ／２の距離だけ移動すると、２重車輪のうちの１つの車輪はトラック高さの上限に位置し、他方は下限に位置する。明らかなように、ローラ往復台が偏向パターンに沿って移動すると、２重車輪セットのうちの１つの車輪は上昇し、他方は下降し、したがって旋回点は２つの車輪高さ間の平均距離を概ね維持する。このようにして、ローラ往復台の枠は、直線経路、すなわち「フィルタ」にかけた往復台経路に沿って進む。
【００１８】
[0042]ローラ往復台を使用する他の利益は、標準的な旋回しない車輪に対して、トラックの破片または車輪の同心性によって引き起こされる不規則な垂直方向の偏向の影響を低減できること、ならびに車輪が自動的に負荷を共有し、それによって堅い／しっかりと嵌合する材料を使用できることである。図６に示すように、第１の車輪は、寸法「ｈ」の破片に遭遇すると、距離ｈだけ持ち上がるのに対して、旋回機構は、旋回点を距離ｈ／２だけ上昇させ、枠の中間は距離ｈ／４しか上昇させない。対照的に、旋回機構がない場合、類似の寸法のローラ往復台の枠の中間は、距離ｈ／２だけ上昇するはずである。このようにして、旋回機構は、垂直方向の偏向の影響を５０パーセント低減させる。
【００１９】
[0043]図７は、本発明のローラ往復台を用いる走査機センサヘッド９８および１０２をもつ走査システムを示す。この構成は、２重センサヘッドを用いており、通常、センサが伝送モードで動作しているときに用いられる。たとえば、上部センサヘッド９８は赤外線放射源を収容することができ、下部センサヘッド１０２は、監視されている材料を通って伝送される放射を測定する赤外線検出器を収容する。上部走査機ヘッド９８は、前述のように、上部支持梁７０によって支持され、上部支持梁７０の下部表面には、一連の横方向に隔置された剛性の支持構造が取り付けられる。これらの垂直構造は、トラック６４を支持する。ローラ往復台８４の車輪は、往復台が移動しているシート１０６に対して横方向に沿って前進すると、トラック６４に係合する。下部走査機ヘッド１０２は下部支持梁９０によって支持され、下部支持梁９０の下部表面には、複数の横方向に隔置された剛性の支持構造が取り付けられる。ローラ往復台の移動は、上部走査機ヘッドのものと類似の駆動機構によって容易になる。垂直構造はまたトラック１０４を支持し、トラック１０４上に往復台９４の車輪が係合する。動力チェーン９２が、下部走査機ヘッド１０２へ電気および電気信号を供給する。上部センサヘッド１０２は、下部センサヘッド１０２を上部走査機ヘッド９８に隣接して位置決めするように、ローラ往復台９４から延びる部材９６に取り付けられる。下部走査機ヘッド１０２および上部走査機ヘッド９８の動作面は、入口１０８および出口１１０をもつ間隙を画定し、機械方向に移動している巻取り紙材料１０６は、入口１０８および出口１１０を通過する。２重走査機ヘッド１０２、１１８の移動は、互いに整合されるように速度および方向に関して同期される。分析されているシートの両側にセンサ構成要素を有する走査システムは、たとえばＳｈｅａｄの米国特許第５，７７３，７１４号およびＤａｈｌｑｕｉｓｔの米国特許第５，１６６，７４８号に記載されている。同特許を、参照により本明細書に組み込む。図７の２重走査機システムのローラ往復台はそれぞれ、各往復台の旋回機構のため、より平滑な直線のフィルタにかけた往復台経路を維持することができる。
【００２０】
[0044]以上、本発明の原理、好ましい実施形態、および動作形態について説明してきた。しかし、本発明は、論じた特定の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。したがって、前述の実施形態は、限定的ではなく例示的に見なされるべきであり、以下の特許請求の範囲に規定する本発明の範囲から逸脱することなく、当業者であればこれらの実施形態に変更を加えることができることを理解されたい。
【符号の説明】
【００２１】
２ ローラ往復台
４ 横方向部材
６ 横方向部材
８ 旋回棒
９ 可撓性のばね機構
１０ 旋回棒
１１ 可撓性のばね機構
１２ 旋回棒
１３ 可撓性のばね機構
１４ 旋回棒
１５ 可撓性のばね機構
１６ ２重車輪
１８ ２重車輪
２０ ２重車輪
２２ ２重車輪
２４ ２重車輪
２６ ２重車輪
２８ ２重車輪
３０ ２重車輪
３２ パネル
３４ 開口
４０ センサヘッド
４２ 支持アセンブリ
４４ トラック
４６ トラック
５２ 剛性部材
５４ 横方向部材
５６ 横方向部材
５８ トラック
６０ トラック
６２ トラック支持体
６３ トラック支持体
６４ トラック
６６ 下部表面
６８ 連結アセンブリ
７０ 上部支持梁
７２ 無端駆動ベルト
７４ 無端駆動ベルト
７６ 剛性の支持構造
７８ 剛性の支持構造
８０ 剛性の支持構造
８２ 剛性の支持構造
８４ ローラ往復台
９０ 下部支持梁
９２ 動力チェーン
９４ ローラ往復台
９６ 部材
９８ 上部センサヘッド
１０２ 下部センサヘッド
１０４ トラック
１０６ シート、巻取り紙材料
１０８ 入口
１１０ 出口
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明は一般に、トラックの長さに沿って間隔を空けて取り付けられた垂直構造によって支持されるトラック上でセンサを輸送するローラ往復台を用いる走査センサに関する。往復台内の揺動車輪システムに対する車輪間隔は、センサの変位整合の変動が最小になるように、トラック支持構造間隔の距離に相関して選択される。
【背景技術】
【０００２】
[0002]製造中、シート材料の選択された特性の測定を得ることが望ましいことが多い。シート材料の様々な特性は、オフラインの実験室での試験によって検出することができるが、この手順は、サンプルの取得および分析に時間を要するため、実用的でないことが多い。また、実験室での試験には、試験用に得られるサンプルが、生産されたシート材料を正確に代表するとは限らないという欠点がある。
【０００３】
[0003]シート材料の実験室での試験のこれらの欠点を克服するために、シートの特性を「オンライン」で、すなわち動作中にシート作製機械上で検出するための様々なセンサシステムが開発されてきた。通常、オンラインのセンサデバイスは、製造中、進んでいる巻取り紙のシート材料を周期的に横断または「走査」するように動作される。走査は通常、横方向、すなわちシートの進行方向に対して垂直の方向に行われる。シート作製動作に応じて、横方向の距離は、最高約１２メートル以上の範囲に及ぶ可能性がある。
【０００４】
[0004]連続する平坦なシートを生産するプロセス向けのセンサは通常、堅い梁構造に固定されたレールシステム上を案内されてシートの幅を横断する片面または両面のパッケージを用いる。センサシステムの精度は、センサの上半分と下半分の間の相対的なｘ，ｙ，ｚの変位整合に関係することが多く、したがってそのような機構の設計者にとっては、整合誤差を低減できることが特に重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５，７７３，７１４号
【特許文献２】米国特許第５，１６６，７４８号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
[0005]本発明は、一部には、走査システム内のセンサ間の間隙が、最初のトラック整合、トラック材料の直線性、取付け点間の支持されていない領域内のセンサのペイロードによって引き起こされるトラックの偏向、車輪の同心性、車輪上の材料の蓄積、トラック表面上の材料の蓄積、およびトラックの摩耗などの条件を容易に受ける可能性があるという認識に基づいている。調整支持体間のトラック材料の垂直方向の偏向は、センサプロファイル内で正弦曲線状の整合誤差を引き起こす可能性がある。ローラ往復台の４つの隅部にある旋回点の周りで作用する１対の車輪を使用することによって、車輪間隔は、すべての車輪がともに垂直に進むと平均してゼロになるように、トラック支持体間隔の距離と相関して選択することができる。本発明の他の利益は、標準的な旋回しない車輪セットに対して、トラックの破片または車輪の同心性などによって引き起こされる不規則な垂直方向の偏向の影響を５０パーセント低減させること、ならびに車輪が自動的に負荷を共有し、それによって堅い／しっかりと嵌合する材料を使用できることを含む。
【０００７】
[0006]一態様では、本発明は、
[0007]長手方向軸、上部表面、下部表面、前端部、および後端部を有する枠と、
[0008]枠の第１の対向側部で前端部の方に位置するように、枠に旋回可能に取り付けられた第１の剛性部材に固定される、縦一列に位置決めされた第１の車輪対と、
[0009]枠の第２の対向側部で前端部の方に位置するように、枠に旋回可能に取り付けられた第２の剛性部材に固定される、縦一列に位置決めされた第２の車輪対と、
[0010]枠の第１の対向側部で後端部の方に位置するように、枠に旋回可能に取り付けられた第３の剛性部材に固定される、縦一列に位置決めされた第３の車輪対と、
[0011]枠の第２の対向側部で後端部の方に位置するように、枠に旋回可能に取り付けられた第４の剛性部材に固定される、縦一列に位置決めされた第４の車輪対とを含む輸送往復台を対象とする。
【０００８】
[0012]別の態様では、本発明は、主走査方向に沿って第１の端部と第２の端部の間で移動する移動デバイス向けの往復台システムであって、
[0013]主走査方向に対して平行である第１の方向に沿って延びるトラック手段と、
[0014]往復台アセンブリとを含み、往復台アセンブリが、
[0015]（ｉ）長手方向軸、上部表面、下部表面、前端部、および後端部を有する枠と、
[0016]（ｉｉ）枠の第１の対向側部で前端部の方に位置するように、枠に旋回可能に取り付けられた第１の剛性部材に固定される、トラック手段に係合する縦一列に位置決めされた第１の車輪対と、
[0017]（ｉｉｉ）枠の第２の対向側部で前端部の方に位置するように、枠に旋回可能に取り付けられた第２の剛性部材に固定される、トラック手段に係合する縦一列に位置決めされた第２の車輪対と、
[0018]（ｉｖ）枠の第１の対向側部で後端部の方に位置するように、枠に旋回可能に取り付けられた第３の剛性部材に固定される、トラック手段に係合する縦一列に位置決めされた第３の車輪対と、
[0019]（ｖ）枠の第２の対向側部で後端部の方に位置するように、枠に旋回可能に取り付けられた第４の剛性部材に固定される、トラック手段に係合する縦一列に位置決めされた第４の車輪対とを備える、往復台システムを対象とする。
【０００９】
[0020]さらなる態様では、本発明は、走査デバイスプロファイルの垂直方向の不整合を低減させるように、主走査方向に対して平行である第１の方向に沿って延びるトラック手段上の主走査経路に沿って前後に移動走査デバイスを移動させる方法であって、
[0021]（ａ）往復台アセンブリを提供するステップであり、往復台アセンブリが、
[0022]（ｉ）長手方向軸、上部表面、下部表面、前端部、および後端部を有する枠と、
[0023]（ｉｉ）枠の第１の対向側部で前端部の方に位置するように、枠に旋回可能に取り付けられた第１の剛性部材に固定される、トラック手段に係合する縦一列に位置決めされた第１の車輪対と、
[0024]（ｉｉｉ）枠の第２の対向側部で前端部の方に位置するように、枠に旋回可能に取り付けられた第２の剛性部材に固定される、トラック手段に係合する縦一列に位置決めされた第２の車輪対と、
[0025]（ｉｖ）枠の第１の対向側部で後端部の方に位置するように、枠に旋回可能に取り付けられた第３の剛性部材に固定される、トラック手段に係合する縦一列に位置決めされた第３の車輪対と、
[0026]（ｖ）枠の第２の対向側部で後端部の方に位置するように、枠に旋回可能に取り付けられた第４の剛性部材に固定される、トラック手段に係合する縦一列に位置決めされた第４の車輪対とを含み、各剛性部材が、剛性部材に固定される第１の車輪の上方への垂直運動、および剛性部材に固定される第２の車輪の同時に往復直線運動をする下方への垂直運動を可能にするように、中間に旋回点を有する、ステップと、
[0027]（ｂ）主走査経路に沿って前後に往復台アセンブリを駆動するステップとを含む方法を対象とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】[0028]ローラ往復台の斜視図である。
【図２】[0029]１組のトラック上に位置決めされ、センサヘッドが懸架されたローラ往復台を示す図である。
【図３】[0030]ローラ往復台およびトラックの正面図である。
【図４】[0031]ローラ往復台がトラック上で支持されている、支持梁構造の側面図である。
【図５】[0032]図５Ａは、トラック支持体の取付け点に対するローラ往復台上の車輪の独立した移動を示す図である。図５Ｂは、トラック支持体の取付け点に対するローラ往復台上の車輪の独立した移動を示す図である。
【図６】[0033]トラックに沿ったローラ往復台の移動および揺動または旋回機構の動作を示す図である。
【図７】[0034]各梁が２重センサヘッドのうちの１つを支持するローラ往復台を支持する、走査システムの上部および下部の構造上の梁の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
[0035]図１は、横方向部材４および６が両側に固定された細長い枠またはパネル３２を有するローラ往復台２を示す。横方向部材４は２つの溝または間隙を画定し、その中に旋回棒８および１０が位置決めされる。棒８は、可撓性のばね機構９によって溝の中間に固定され、棒１０は、可撓性のばね機構１１によって溝の中間に固定される。同様に、横方向部材６は２つの溝または間隙を画定し、その中に旋回棒１２および１４が位置決めされる。棒１２および１４は、それぞれ可撓性のばね機構１３および１５によって溝の中間に固定される。各ばね機構は、旋回棒にその中間点で接続され、旋回点として働く。別法として、旋回ボールアセンブリを使用することもできる。ピンで留めた接合部またはライブヒンジ（ｌｉｖｅ ｈｉｎｇｅ）デバイスを、旋回接続として用いることもできる。
【００１２】
[0036]各旋回棒は１対の車輪を支持し、１対の車輪は、縦一列に構成され、旋回点から等しい距離のところに取り付けられる。したがって、ローラ往復台２の片側では、旋回棒８の両端に２重車輪１６、１８が固定され、旋回棒１０の両端に２重車輪２０、２２が固定される。同様に、ローラ往復台２の反対側では、旋回棒１２の両端に２重車輪２４、２６が固定され、旋回棒１４の両端に２重車輪２８、３０が固定される。車輪の直径はすべて同じであることが好ましく、２重車輪の各組間の距離は、４組すべてに対して同じであることが好ましい。内側車輪１８および２０間（および車輪２６および２８間）の距離は、２重車輪間の距離と同じである必要はなく、すなわち車輪対間の間隔は任意である。しかし好ましい実施形態では、この距離は、２重車輪間の距離と同じである。パネル３２は開口３４を含み、ボルトを用いて、開口３４を通って、ローラ往復台によって輸送すべきデバイスを固定する。
【００１３】
[0037]本発明のローラ往復台は、懸架式のトラックシステムに沿って物品を輸送するのに、すなわち地面より上に位置決めされた物品を輸送するのに特に適している。このようにして、ローラ往復台は、監視されているシートまたは他の材料の上を進む検出デバイスを輸送することができる。たとえば、図２は、支持アセンブリ４２を介して往復台の下面に取り付けられたセンサヘッド４０を輸送しているローラ往復台の車輪を収容するように寸法設定された１組の懸架式のトラック４４および４６を示す。トラック４４、４６は、主走査機方向に固定の経路を画定し、この経路を通って、往復台は懸架式のセンサヘッド４０を輸送する。単一のセンサヘッド４０を用いて、センサが反射モードで動作しているときの材料の物性を測定することができる。たとえば、赤外線放射検出が用いられる場合、センサヘッド４０は、赤外線放射源、ならびに当該材料から反射された放射を捕獲する検出器の両方を収容する。
【００１４】
[0038]図３に示すように、トラック５８、６０は、上昇した支持梁（図示せず）に固定された垂直トラック支持体６２、６３によって支持される横断する剛性部材５２の両側に位置する。横方向部材５６および５４は、ローラ往復台のパネル３２の外周部に接続されており、それぞれトラック５８および６０の側面に位置する。本明細書でさらに説明するように、ローラ往復台上の旋回棒（図示せず）に取り付けられた車輪１６および２４の旋回機構により、各車輪は、普通なら平坦な低摩擦のトラック表面上の不連続性に独立して反応する。
【００１５】
[0039]ローラ往復台は、たとえば産業用の製紙機械内で巻取り紙の物性を監視するために使用される走査システム内へ組み込むことができる。図４に示すように、走査システムは上部支持梁７０を含み、上部支持梁７０の下部表面６６には、複数の剛性の支持構造７６、７８、８０、および８２が取り付けられる。これらの細長い垂直構造は通常、トラック６４を支持すると、距離「ｄ」を空けて横方向に隔置される。ローラ往復台８４の車輪２４、２６、２８、および３０は、往復台が移動しているシート（図示せず）に対して横方向に沿って前進すると、トラック６４に係合する。ローラ往復台８４に接続された連結アセンブリ６８に結合された無端駆動ベルト７２、７４を含む駆動機構によって、往復台の移動の制御が容易になる。
【００１６】
[0040]トラック６４は、一連の個々の垂直支持構造によって支持されるため、構造間の間隔に沿って遅れる傾向があり、したがってトラックは、その長さに沿って正弦曲線状のパターンを呈する。具体的には、トラック支持体間の距離が「ｄ」である場合、トラックの概ね正弦曲線状の偏向周期もまた、「ｄ」に等しい。トラック６４の正弦曲線状の性質を補償するために、ローラ往復台は、車輪がすべて同じ直径を有し、さらに、車輪の各対に対して２つの車輪間の距離が（ｎ×ｄ）＋ｄ／２に等しくなるように設計される。上式で、ｎは０、１、２、．．に等しい。ｎは任意の整数であるが、実際には、２つの車輪間の距離がｄ／２に等しくなるように、ゼロに等しいことが好ましい。これは、図４に示すローラ往復台に使用された設計である。さらに、内側車輪２６および２８間の距離もまた、ｄ／２に等しい。車輪がそのように構成されるローラ往復台を用いる影響は、トラックの正弦曲線状の性質にもかかわらず、往復台が移動するときもローラ往復台の枠の平面が水平に保たれることである。
【００１７】
[0041]図５Ａおよび５Ｂは、トラック支持体が距離ｄだけ分離され、旋回する揺動アーム上の車輪間の間隔がｄ／２に設定される場合のローラ往復台の経路をシミュレートする。重要ではないが、この例では、内側車輪間の距離もまたｄ／２に等しい。図５Ａは、枠（主往復台構造）の中間点がトラック支持体位置の１つにあるときの車輪の位置を示す。図示のように、旋回棒はどちらも、この位置ではトラックに対して平行である。図５Ｂに示すように、ローラ往復台がトラック上をｄ／２の距離だけ移動すると、２重車輪のうちの１つの車輪はトラック高さの上限に位置し、他方は下限に位置する。明らかなように、ローラ往復台が偏向パターンに沿って移動すると、２重車輪セットのうちの１つの車輪は上昇し、他方は下降し、したがって旋回点は２つの車輪高さ間の平均距離を概ね維持する。このようにして、ローラ往復台の枠は、直線経路、すなわち「フィルタ」にかけた往復台経路に沿って進む。
【００１８】
[0042]ローラ往復台を使用する他の利益は、標準的な旋回しない車輪に対して、トラックの破片または車輪の同心性によって引き起こされる不規則な垂直方向の偏向の影響を低減できること、ならびに車輪が自動的に負荷を共有し、それによって堅い／しっかりと嵌合する材料を使用できることである。図６に示すように、第１の車輪は、寸法「ｈ」の破片に遭遇すると、距離ｈだけ持ち上がるのに対して、旋回機構は、旋回点を距離ｈ／２だけ上昇させ、枠の中間は距離ｈ／４しか上昇させない。対照的に、旋回機構がない場合、類似の寸法のローラ往復台の枠の中間は、距離ｈ／２だけ上昇するはずである。このようにして、旋回機構は、垂直方向の偏向の影響を５０パーセント低減させる。
【００１９】
[0043]図７は、本発明のローラ往復台を用いる走査機センサヘッド９８および１０２をもつ走査システムを示す。この構成は、２重センサヘッドを用いており、通常、センサが伝送モードで動作しているときに用いられる。たとえば、上部センサヘッド９８は赤外線放射源を収容することができ、下部センサヘッド１０２は、監視されている材料を通って伝送される放射を測定する赤外線検出器を収容する。上部走査機ヘッド９８は、前述のように、上部支持梁７０によって支持され、上部支持梁７０の下部表面には、一連の横方向に隔置された剛性の支持構造が取り付けられる。これらの垂直構造は、トラック６４を支持する。ローラ往復台８４の車輪は、往復台が移動しているシート１０６に対して横方向に沿って前進すると、トラック６４に係合する。下部走査機ヘッド１０２は下部支持梁９０によって支持され、下部支持梁９０の下部表面には、複数の横方向に隔置された剛性の支持構造が取り付けられる。ローラ往復台の移動は、上部走査機ヘッドのものと類似の駆動機構によって容易になる。垂直構造はまたトラック１０４を支持し、トラック１０４上に往復台９４の車輪が係合する。動力チェーン９２が、下部走査機ヘッド１０２へ電気および電気信号を供給する。上部センサヘッド１０２は、下部センサヘッド１０２を上部走査機ヘッド９８に隣接して位置決めするように、ローラ往復台９４から延びる部材９６に取り付けられる。下部走査機ヘッド１０２および上部走査機ヘッド９８の動作面は、入口１０８および出口１１０をもつ間隙を画定し、機械方向に移動している巻取り紙材料１０６は、入口１０８および出口１１０を通過する。２重走査機ヘッド１０２、１１８の移動は、互いに整合されるように速度および方向に関して同期される。分析されているシートの両側にセンサ構成要素を有する走査システムは、たとえばＳｈｅａｄの米国特許第５，７７３，７１４号およびＤａｈｌｑｕｉｓｔの米国特許第５，１６６，７４８号に記載されている。同特許を、参照により本明細書に組み込む。図７の２重走査機システムのローラ往復台はそれぞれ、各往復台の旋回機構のため、より平滑な直線のフィルタにかけた往復台経路を維持することができる。
【００２０】
[0044]以上、本発明の原理、好ましい実施形態、および動作形態について説明してきた。しかし、本発明は、論じた特定の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。したがって、前述の実施形態は、限定的ではなく例示的に見なされるべきであり、以下の特許請求の範囲に規定する本発明の範囲から逸脱することなく、当業者であればこれらの実施形態に変更を加えることができることを理解されたい。
【符号の説明】
【００２１】
２ ローラ往復台
４ 横方向部材
６ 横方向部材
８ 旋回棒
９ 可撓性のばね機構
１０ 旋回棒
１１ 可撓性のばね機構
１２ 旋回棒
１３ 可撓性のばね機構
１４ 旋回棒
１５ 可撓性のばね機構
１６ ２重車輪
１８ ２重車輪
２０ ２重車輪
２２ ２重車輪
２４ ２重車輪
２６ ２重車輪
２８ ２重車輪
３０ ２重車輪
３２ パネル
３４ 開口
４０ センサヘッド
４２ 支持アセンブリ
４４ トラック
４６ トラック
５２ 剛性部材
５４ 横方向部材
５６ 横方向部材
５８ トラック
６０ トラック
６２ トラック支持体
６３ トラック支持体
６４ トラック
６６ 下部表面
６８ 連結アセンブリ
７０ 上部支持梁
７２ 無端駆動ベルト
７４ 無端駆動ベルト
７６ 剛性の支持構造
７８ 剛性の支持構造
８０ 剛性の支持構造
８２ 剛性の支持構造
８４ ローラ往復台
９０ 下部支持梁
９２ 動力チェーン
９４ ローラ往復台
９６ 部材
９８ 上部センサヘッド
１０２ 下部センサヘッド
１０４ トラック
１０６ シート、巻取り紙材料
１０８ 入口
１１０ 出口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
輸送往復台であって、
長手方向軸、上部表面、下部表面、前端部、および後端部を有する枠（３２）と、
前記枠（３２）の第１の対向側部で前記前端部の方に位置するように、前記枠（３２）に旋回可能に取り付けられた第１の剛性部材（８）に固定される、縦一列に位置決めされた第１の車輪対（１６、１８）と、
前記枠（３２）の第２の対向側部で前記前端部の方に位置するように、前記枠（３２）に旋回可能に取り付けられた第２の剛性部材（１２）に固定される、縦一列に位置決めされた第２の車輪対（２４、２６）と、
前記枠（３２）の第１の対向側部で前記後端部の方に位置するように、前記枠（３２）に旋回可能に取り付けられた第３の剛性部材（１０）に固定される、縦一列に位置決めされた第３の車輪対（２０、２２）と、
前記枠（３２）の第２の対向側部で前記後端部の方に位置するように、前記枠（３２）に旋回可能に取り付けられた第４の剛性部材（１４）に固定される、縦一列に位置決めされた第４の車輪対（２８、３０）と
を備える輸送往復台。
【請求項２】
請求項１に記載の輸送往復台であって、各剛性部材（８、１０、１２、１４）が、前記剛性部材（８、１０、１２、１４）に固定される前記第１の車輪（１６、２０、２４、２８）の上方への垂直運動、および前記剛性部材（８、１０、１２、１４）に固定される前記第２の車輪（１８、２２、２６、３０）の同時に往復直線運動をする下方への垂直運動を可能にするように、中間に旋回点を有する、輸送往復台。
【請求項３】
主走査方向に沿って第１の端部と第２の端部の間で移動する移動デバイス（４０）向けの往復台システムであって、
前記主走査方向に対して平行である第１の方向に沿って延びるトラック手段（４４、４６）と、
往復台アセンブリ（２）とを備え、前記往復台アセンブリ（２）が、
（ｉ）長手方向軸、上部表面、下部表面、前端部、および後端部を有する枠（３２）と、
（ｉｉ）前記枠（３２）の第１の対向側部で前記前端部の方に位置するように、前記枠（３２）に旋回可能に取り付けられた第１の剛性部材（８）に固定される、前記トラック手段（４４、４６）に係合する縦一列に位置決めされた第１の車輪対（１６、１８）と、
（ｉｉｉ）前記枠（３２）の第２の対向側部で前記前端部の方に位置するように、前記枠（３２）に旋回可能に取り付けられた第２の剛性部材（１２）に固定される、前記トラック手段（４４、４６）に係合する縦一列に位置決めされた第２の車輪対（２４、２６）と、
（ｉｖ）前記枠（３２）の第１の対向側部で前記後端部の方に位置するように、前記枠（３２）に旋回可能に取り付けられた第３の剛性部材（１０）に固定される、前記トラック手段（４４、４６）に係合する縦一列に位置決めされた第３の車輪対（２０、２２）と、
（ｖ）前記枠（３２）の第２の対向側部で前記後端部の方に位置するように、前記枠（３２）に旋回可能に取り付けられた第４の剛性部材（１４）に固定される、前記トラック手段（４４、４６）に係合する縦一列に位置決めされた第４の車輪対（２８、３０）とを備える、往復台システム。
【請求項４】
請求項３に記載の往復台システムであって、前記トラック手段（４４、４６）が、前記第１の方向の長さに沿って等しい距離ｄを空けて横方向に隔置された複数の垂直梁構造（７６、７８、８０、８２）によって支持され、前記車輪（１６、１８、２０、２２、２４、２６）がすべて同じ直径を有し、車輪（１６、１８および２０、２２および２４、２６および２８、３０）の各対に対して、前記２つの車輪間の距離が（ｎ×ｄ）＋ｄ／２に等しく、上式でｎが０、１、２、．．．に等しい、往復台システム。
【請求項１】
輸送往復台であって、
長手方向軸、上部表面、下部表面、前端部、および後端部を有する枠（３２）と、
前記枠（３２）の第１の対向側部で前記前端部の方に位置するように、前記枠（３２）に旋回可能に取り付けられた第１の剛性部材（８）に固定される、縦一列に位置決めされた第１の車輪対（１６、１８）と、
前記枠（３２）の第２の対向側部で前記前端部の方に位置するように、前記枠（３２）に旋回可能に取り付けられた第２の剛性部材（１２）に固定される、縦一列に位置決めされた第２の車輪対（２４、２６）と、
前記枠（３２）の第１の対向側部で前記後端部の方に位置するように、前記枠（３２）に旋回可能に取り付けられた第３の剛性部材（１０）に固定される、縦一列に位置決めされた第３の車輪対（２０、２２）と、
前記枠（３２）の第２の対向側部で前記後端部の方に位置するように、前記枠（３２）に旋回可能に取り付けられた第４の剛性部材（１４）に固定される、縦一列に位置決めされた第４の車輪対（２８、３０）と
を備える輸送往復台。
【請求項２】
請求項１に記載の輸送往復台であって、各剛性部材（８、１０、１２、１４）が、前記剛性部材（８、１０、１２、１４）に固定される前記第１の車輪（１６、２０、２４、２８）の上方への垂直運動、および前記剛性部材（８、１０、１２、１４）に固定される前記第２の車輪（１８、２２、２６、３０）の同時に往復直線運動をする下方への垂直運動を可能にするように、中間に旋回点を有する、輸送往復台。
【請求項３】
主走査方向に沿って第１の端部と第２の端部の間で移動する移動デバイス（４０）向けの往復台システムであって、
前記主走査方向に対して平行である第１の方向に沿って延びるトラック手段（４４、４６）と、
往復台アセンブリ（２）とを備え、前記往復台アセンブリ（２）が、
（ｉ）長手方向軸、上部表面、下部表面、前端部、および後端部を有する枠（３２）と、
（ｉｉ）前記枠（３２）の第１の対向側部で前記前端部の方に位置するように、前記枠（３２）に旋回可能に取り付けられた第１の剛性部材（８）に固定される、前記トラック手段（４４、４６）に係合する縦一列に位置決めされた第１の車輪対（１６、１８）と、
（ｉｉｉ）前記枠（３２）の第２の対向側部で前記前端部の方に位置するように、前記枠（３２）に旋回可能に取り付けられた第２の剛性部材（１２）に固定される、前記トラック手段（４４、４６）に係合する縦一列に位置決めされた第２の車輪対（２４、２６）と、
（ｉｖ）前記枠（３２）の第１の対向側部で前記後端部の方に位置するように、前記枠（３２）に旋回可能に取り付けられた第３の剛性部材（１０）に固定される、前記トラック手段（４４、４６）に係合する縦一列に位置決めされた第３の車輪対（２０、２２）と、
（ｖ）前記枠（３２）の第２の対向側部で前記後端部の方に位置するように、前記枠（３２）に旋回可能に取り付けられた第４の剛性部材（１４）に固定される、前記トラック手段（４４、４６）に係合する縦一列に位置決めされた第４の車輪対（２８、３０）とを備える、往復台システム。
【請求項４】
請求項３に記載の往復台システムであって、前記トラック手段（４４、４６）が、前記第１の方向の長さに沿って等しい距離ｄを空けて横方向に隔置された複数の垂直梁構造（７６、７８、８０、８２）によって支持され、前記車輪（１６、１８、２０、２２、２４、２６）がすべて同じ直径を有し、車輪（１６、１８および２０、２２および２４、２６および２８、３０）の各対に対して、前記２つの車輪間の距離が（ｎ×ｄ）＋ｄ／２に等しく、上式でｎが０、１、２、．．．に等しい、往復台システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−８３３４３（Ｐ２０１２−８３３４３Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１１−２００８７９（Ｐ２０１１−２００８７９）
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（５０８３２２８３１）ハネウェル・アスカ・インコーポレーテッド (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２００８７９（Ｐ２０１１−２００８７９）
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（５０８３２２８３１）ハネウェル・アスカ・インコーポレーテッド (11)
【Ｆターム（参考）】
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